基于协同供应链的智能生产组织模式研究

文/童宗祥（安徽中烟工业有限责任公司滁州卷烟厂）

国家在行业信息化发展规划中提出了数字化转型战略要求，明确“上云用数赋智”的技术方向，促进生产供应链一体化协同，以提升行业智能生产制造水平[1]。安徽中烟在“十四五”网络安全和信息化规划中明确提出围绕公司“两步走”的发展战略，全面推进“数字中烟”和“智能工厂”建设。加快基于智能工厂协同供应链的生产组织模式研究，对推动企业生产制造模式的升级转型、提升企业智能化生产水平、提高企业竞争力、实现企业创新提质具有重要意义，也为智能卷烟工厂建设提供了理论依据和实践支撑。

一、智能生产组织模式的建设目标和思路

1.企业智能生产组织现状和建设目标

“十三五”期间，企业以信息化重点项目建设为依托，数字化、自动化水平得到了较大提升，但是由于信息化原有基础较为薄弱，信息化在工厂智能生产组织应用中还存在以下问题：动力能源监管功能是由多个独立系统进行控制的，导致系统应用平台不统一，不能有效进行集中统一监控管理；制丝投料未设置高架库管理系统，制丝备料间采用人工物料管理；卷包辅材配送没有信息管理系统支撑，采取人工配送，未采用集中配盘管理；企业的MES 系统还未实施，各底层生产管控系统间的协同管理作用还未实现。因此，通过工业互联网平台，推动供应链高效协同与资源优化配置，加快基于协同供应链的智能生产组织模式研究，实现企业的创新提质，是本项目实施的主要目标和意义。

2.智能生产组织模式的研究思路

在不断完善工厂数字化、网络化的基础上，利用物联网技术、数据采集及监控技术加强生产信息管理服务，同时集智能手段和智能系统等新兴技术于一体，加强生产与原辅材料的供应、生产与销售、生产与研发的协同及智能化应用方面的研究，提高生产过程的智能化、数字化、自动化水平以及生产全过程的可控性。

二、智能生产组织模式的研究内容

1.基于市场化拉动的智能生产组织管理研究

重点研究智能工厂生产组织模式与企业生产组织管理的契合度，针对现有生产组织模式在信息沟通、计划变动、生产指挥、现场执行跟踪、生产任务实时反馈、物料供应等方面的管理难点问题进行攻关[2]。重点进行管理模式的创新、业务流程的梳理、信息化建设需求的编制等；通过研究，合理调配与生产相关的各类资源，实现生产与原辅材料的供应、生产与销售、生产与研发的协同，实现基于市场化拉动的智能生产组织管理。

2.基于生产与原辅料协同供应链的数据采集和成本控制研究

通过对原辅料流转和生产过程关键信息点进行打扫码、人工输入、信息集成等，实现精准、及时的数据采集、整合、分析和共享，建立完善的原辅料供应过程批次档案，满足企业生产过程管控和工艺研发等方面关键的数据支撑需求。同时由生产环节各部门积极配合，重点研究原辅材消耗、能源消耗等方面的成本管理，借助大数据技术进行生产数据分析，为生产成本控制提供精准数据支撑，为各环节价值流分析提供依据。在制丝环节，通过降低烟叶损耗、设备停机等待时间，提升一次成品合格率等措施提质增效；在卷包环节，通过信息化手段，实时监测设备运行数据，支撑设备点检、设备保养和维修，提高设备运行效率，降低管理成本和原辅材料的消耗。

3.基于生产与研发协同的工艺质量管理研究

重点进行生产工艺监控、产品全生命周期质量跟踪、现场点检信息化等方面的研究。探索应用物联网技术实现对生产过程物料和产品的标记和跟踪，通过信息流把控产品质量，建立以批次为单位的工艺质量管理模式，在制丝、卷接、包装、仓储、销售各个环节实现生产与研发的协同，达到工艺可把控、产品质量可追溯的目标。

4.基于厂级MES 系统建设的智能生产组织研究

通过整体搬迁技术改造中厂级MES 系统的项目实施，不断收集生产制造环节对智能生产组织的业务需求，合理规划智能生产各个功能模块，建设以生产排产、调度、跟踪为主线，以生产运作信息为核心的生产执行系统。通过应用数字化检测技术对过程质量进行动态管理和控制，提升生产运行效率和过程控制水平；加强厂级基础数据梳理和大数据分析应用，更好地支持计划排产，增加设备使用效率，落实降本增效。

5.基于厂级数据中心（二期）建设的智能生产组织的研究

在厂级数据中心（一期）已完成建设的基础上，按照企业降本增效原则，开展大数据建模和数据分析应用，实现各类数据的深度关联和挖掘，完成数据建模，深入挖掘数据价值，更好地通过数据驱动实现企业生产组织的智能化、数字化。通过数据的深入分析应用，对设备运行、质量缺陷、安全风险事件、生产用能等建立分析模型，对影响因素进行分析，服务各级管理人员，实现对生产经营管理工作的统计分析、过程控制与预测分析，实现真正的数据驱动生产运行[3]。

三、智能生产组织模式研究采取的工具、方法和技术

1.利用“云大物移智”等技术开展项目研究和应用

充分运用“云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能”等新技术，并结合企业整体搬迁技术改造项目建设，从生产管控系统建设、MES 系统建设、批次管理系统、“互联网+”应用等方面开展企业智能生产组织模式的构建研究，全面响应“数字化、网络化、智能化”的企业发展要求，打造以“一体化数据驱动”为特色的智能化工厂。

2.统计方法的运用

通过SPC（统计过程控制，Statistical Process Control）工具对生产过程质量进行动态管理和控制，对生产过程进行分析评价，提升生产运行效率和过程控制水平，达到控制质量的目的。对于构建柔性高效的智能生产组织模型，建立以卷包单台套“PT-GD”生产单元为中心、多接口发散的柔性生产系统[4]，自动优化并自动生成“生产路径”的生产调度指挥系统具有重要的实践指导作用，同时可加强厂级数据应用和大数据分析应用，更好地支持计划排产，增加设备使用效率，落实降本增效。

3.精益管理方法理念的融入

项目全过程融入精益管理方法理念，从多个角度、多个纬度、多个环节，分专业开展课题研究和方案设计，深度挖掘智能生产组织模式的构建需求和目标。在项目实施阶段，通过PDPC 法（过程决策程序图法），合理规划需求，确保项目研究效果，加强项目需求管理。构建与业务部门的协调沟通机制，主动收集、引导、挖掘业务需求，分析管理要求、业务需求、工作流程与核心数据，实现需求管理节点前移，保障需求管理的统一性和持续性。

四、智能生产组织模式研究取得的成效

1.以创新为动力，坚持问题导向，解决企业生产管理难点和盲点

项目紧紧围绕企业发展定位、找准制约企业发展瓶颈，坚持问题导向，以先进智能制造企业的智能工厂建设为参考，确定了智能生产组织模式的研究内容和方向。深入开展了智能卷烟工厂建设专题培训和调研，提高了相关人员对智能生产制造的实践和认知水平。通过培训、需求调研和持续研究，进一步明确了智能生产组织模式的研究方向和建设目标，通过智能生产组织模式的搭建，解决企业生产经营管理中的难点、盲点和痛点，对企业柔性化制造和创新提质起到了积极的推动作用。

2.通过智能生产组织模式的构建，进一步提升了企业精益管理水平

通过智能生产组织模式的研究，以精益管理思想深入开展智能生产组织模式的构建，重点是通过生产管控一体化设计和智能化运营分析，将精益管理思想固化在智能生产组织中，确保生产过程绩效实时化、可视化，提升工厂智能制造能力和精益改进水平；通过实时数据采集和在线参数化控制，实现产品加工过程的稳定；在控制稳态的前提下，开展产质耗的统计过程控制（SPC）和生产大数据分析，得出指导生产组织与过程改进、控制消耗与成本的最佳策略，进一步提升了企业精益管理水平，最终实现智能生产、精益加工和绿色制造[5]。

3. 通过开展研究和实践应用，提升了企业的“数字化、一体化、智能化、可感知”水平

通过智能生产组织模式的研究构建和应用实践，提升了企业的四个水平。一是数字化水平，针对工厂基础设施和现有生产设备，全面实现数字化支撑；二是一体化水平，针对企业一体化协同管控，着重提升了生产与原辅材料的供应，生产与销售、生产与研发的协同，实现基于协同供应和市场化拉动的智能生产组织管理；三是智能化水平，全面实现智能生产过程评价与分析、智能化辅助决策、实现过程绩效智能化跟踪与闭环管控；四是可感知水平，针对员工、客户、供应商等相关方对工厂的生产管理与服务，提供可视化、移动化的信息载体。